實驗7-三相橋式半控

三相橋式半控整流電路整流電路是電力電子技術(shù)中最為重要，也是應(yīng)用得最為廣泛的電路，不僅應(yīng)用于一般工業(yè)領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及其他領(lǐng)域。三相橋式半控整流電路的相關(guān)參數(shù)和不同性質(zhì)負載的工作情況進行對比分析與研究具有一定的現(xiàn)實意義，這不僅是電力電子電路理論學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。三相橋式整流電路里，在任何瞬間，只要控制晶閘管的導(dǎo)通，相串聯(lián)的另一個器件是一個不可控二極管，所以稱為半控整流電路。三相橋式半控整流電路由共陰極接法的三相半波可控整流電路與共陽極接法的三相半波不可控整流電路串聯(lián)而成，因此，這種電路兼有可控和不可控的特性。共陽極組3個整流二極管總是在自然換相點換流，使電流換到比陰極電位更低的一相；而共陰極組3個晶閘管則要在觸發(fā)后才能換到陽極電位高的一個。輸出整流電壓Ud的波形是三組整流電壓波形之和，改變共陰極組晶閘管的控制角理，可獲得0~2.34U2(變壓器二次側(cè)電壓)的直流電壓。圖1中VTl、VT3和VT5為觸發(fā)脈沖相位互差120o的晶閘管，VD2、VD4和VD6為整流二極管，由這6個管子組成三相橋式半控整流電路。它們的導(dǎo)通順序依次為：VT1-VD2-VT3-VD4-VT5-VD6。假定負載電感L足夠大，可以認為負載電流在整個穩(wěn)態(tài)工作過程中保持恒值，因此不論控制角a為何值，負載電流如總是單向流動，而且變化很小。一個周期中參與導(dǎo)通的管子及輸出整流電壓的情況如下圖所示：時段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共陰極組導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組導(dǎo)通的晶閘管VD6VD2VD2VD4VD4VD6整流輸出電壓UdUa-ub=uabUa-uc=uacUb-uc=ubcUb-ua=ubaUc-ua=ucaUc-ub=ucb以下分析帶電阻負載的情況：晶閘管觸發(fā)角α=0o時，對于共陰極組所接的3個晶閘管，陽極所接交流電壓最高的1個導(dǎo)通；同理，對于共陽極組陰極所接交流電壓最低的1個導(dǎo)通。這樣，任意時刻共陽極組和共陰極組中總是各有1個管子處于導(dǎo)通狀態(tài)，負載電壓為某個線電壓。圖l中各個管子均在自然換相點處換相，從輸入電壓與負載線電壓的對照來看，自然換相點既是各線電壓的交點，又是各相電壓的交點。從線電壓波形可以看出由于共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是最大的相電壓，而共陽極組中對應(yīng)的是最小的相電壓，所以輸出電壓Ud對應(yīng)為2個相電壓相減，是線電壓中最大的1個，因此，輸出直流電壓波形為線電壓在正半周的包絡(luò)線。只要共陰極組中有晶閘管導(dǎo)通，共陽極組中就會有二極管續(xù)流。當a≤60o時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負載，id波形與ud波形形狀一樣也是連續(xù)的，a>60o時，ud波形每中有一段為零，但ud波形不會出現(xiàn)負值。帶電阻負載時三相橋式全控整流電路α角的移相范圍是120o。圖一